JPH04254116A - 電気加熱器のヒータ駆動装置 - Google Patents
電気加熱器のヒータ駆動装置Info
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- JPH04254116A JPH04254116A JP3015165A JP1516591A JPH04254116A JP H04254116 A JPH04254116 A JP H04254116A JP 3015165 A JP3015165 A JP 3015165A JP 1516591 A JP1516591 A JP 1516591A JP H04254116 A JPH04254116 A JP H04254116A
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- Japan
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- relay
- heater
- contact
- signal
- malfunction
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、一般家庭で使用する電
気クッキングヒータなどの電気加熱器に用いるヒータ駆
動装置に関する。
気クッキングヒータなどの電気加熱器に用いるヒータ駆
動装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、電気クッキングヒータなどの電気
加熱器に用いられるヒータ駆動装置は、接点溶着を防止
して長寿命化することが求められているとともに、万一
、接点溶着を起こした場合には安全性を確保することが
求められている。
加熱器に用いられるヒータ駆動装置は、接点溶着を防止
して長寿命化することが求められているとともに、万一
、接点溶着を起こした場合には安全性を確保することが
求められている。
【0003】従来、この種の電気加熱器のヒータ駆動装
置、たとえば2口の電気クッキングヒータは図14に示
すような構成が一般的であった。以下、その構成につい
て説明する。
置、たとえば2口の電気クッキングヒータは図14に示
すような構成が一般的であった。以下、その構成につい
て説明する。
【0004】図に示すように、ヒータ1はその両端にリ
レー接点2,3を接続し、駆動信号発生手段4からの信
号を受けて接点開閉手段5によってリレー接点2,3を
オン,オフしていた。また、ヒータ6の両端にリレー接
点7,8を接続し、ヒータ1と同様に制御していた。こ
れはつぎの理由による。
レー接点2,3を接続し、駆動信号発生手段4からの信
号を受けて接点開閉手段5によってリレー接点2,3を
オン,オフしていた。また、ヒータ6の両端にリレー接
点7,8を接続し、ヒータ1と同様に制御していた。こ
れはつぎの理由による。
【0005】近年、電気機器の普及はめざましく、なか
には住宅内の熱源をすべて電気でまかなういわゆるオー
ル電化住宅も増えてきている。また一般に商用電源回路
の安全装置としては、漏電ブレーカが用いられている。 ところが、もし電気加熱器を構成するヒータ1または6
の1つが絶縁不良になった場合にこのヒータを切り離す
ことができないと、漏電ブレーカが作動して全電源を遮
断してしまうので、他の機器まで使用不能となる。これ
に対し、前記のような構成であれば複数のヒータ1,6
のうちの1本が絶縁不良となっても、ヒータ1,6の両
端のリレー接点2,3または7,8をオフとすれば、こ
の絶縁不良となったヒータを電源回路から切り離すこと
ができるので、他の機器は使用できるからである。
には住宅内の熱源をすべて電気でまかなういわゆるオー
ル電化住宅も増えてきている。また一般に商用電源回路
の安全装置としては、漏電ブレーカが用いられている。 ところが、もし電気加熱器を構成するヒータ1または6
の1つが絶縁不良になった場合にこのヒータを切り離す
ことができないと、漏電ブレーカが作動して全電源を遮
断してしまうので、他の機器まで使用不能となる。これ
に対し、前記のような構成であれば複数のヒータ1,6
のうちの1本が絶縁不良となっても、ヒータ1,6の両
端のリレー接点2,3または7,8をオフとすれば、こ
の絶縁不良となったヒータを電源回路から切り離すこと
ができるので、他の機器は使用できるからである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の電気
加熱器のヒータ駆動装置では、機器の大電力化に伴い大
きな接点を有するリレーを使わねばならずコスト高にな
ってしまう上、短い時間間隔(10数秒〜1分程度)で
の周期的なオン,オフによる電力調節を行なうことは、
リレー接点2,3または7,8の寿命による限界があり
困難であるという課題があった。つまり、リレー接点2
,3または7,8の開閉時にはアーク放電が生じ、この
アーク放電によるリレー接点の消耗はその開閉位相に大
きく依存するが、リレー接点の動作時間と復帰時間はリ
レーコイルの巻線数、ばねの強さなどの個体ばらつきに
加えて、リレー電源電圧変動、コイル抵抗の温度変化、
あるいは経時変化など、多くの要因によって変化するの
でばらつきを大きく見込まねばならず、この結果、悪条
件が重なった場合に保証できる開閉回数が著しく小さく
なるのである。また、機器の大電力化、特に電源として
200ボルト使用時には、リレー接点の消耗が激しく、
著しく寿命が短くなるという課題もあった。さらに、最
終的にリレー接点の寿命が尽きると、その多くは接点溶
着を起こし連続通電状態になるので、加熱量の調節がで
きない、あるいは安全性に欠けるという課題もあった。
加熱器のヒータ駆動装置では、機器の大電力化に伴い大
きな接点を有するリレーを使わねばならずコスト高にな
ってしまう上、短い時間間隔(10数秒〜1分程度)で
の周期的なオン,オフによる電力調節を行なうことは、
リレー接点2,3または7,8の寿命による限界があり
困難であるという課題があった。つまり、リレー接点2
,3または7,8の開閉時にはアーク放電が生じ、この
アーク放電によるリレー接点の消耗はその開閉位相に大
きく依存するが、リレー接点の動作時間と復帰時間はリ
レーコイルの巻線数、ばねの強さなどの個体ばらつきに
加えて、リレー電源電圧変動、コイル抵抗の温度変化、
あるいは経時変化など、多くの要因によって変化するの
でばらつきを大きく見込まねばならず、この結果、悪条
件が重なった場合に保証できる開閉回数が著しく小さく
なるのである。また、機器の大電力化、特に電源として
200ボルト使用時には、リレー接点の消耗が激しく、
著しく寿命が短くなるという課題もあった。さらに、最
終的にリレー接点の寿命が尽きると、その多くは接点溶
着を起こし連続通電状態になるので、加熱量の調節がで
きない、あるいは安全性に欠けるという課題もあった。
【0007】本発明は上記課題を解決するもので、リレ
ー接点の長寿命化を図り、小型で安価なリレー接点を使
用して周期的なリレーのオン,オフによる電力調節を行
なうことができる電気加熱器のヒータ駆動装置を提供す
ることを第1の目的としている。また、電気加熱器の安
全性を高めることを第2の目的としている。また、雷サ
ージや近年急増している各種機器からのノイズ、電波雑
音などによっても機器が誤動作して特定のモードにラッ
チされることをなくし、電気加熱器の使用可能期間を延
長することを第3の目的としている。
ー接点の長寿命化を図り、小型で安価なリレー接点を使
用して周期的なリレーのオン,オフによる電力調節を行
なうことができる電気加熱器のヒータ駆動装置を提供す
ることを第1の目的としている。また、電気加熱器の安
全性を高めることを第2の目的としている。また、雷サ
ージや近年急増している各種機器からのノイズ、電波雑
音などによっても機器が誤動作して特定のモードにラッ
チされることをなくし、電気加熱器の使用可能期間を延
長することを第3の目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は上記第1の目的
を達成するために、第1のヒータと第1のリレー接点と
の直列回路に第2のヒータと第2のリレー接点との直列
回路を並列接続し、前記第1のヒータと第2のヒータと
の接続点に第3のリレー接点を接続し、前記第3のリレ
ー接点と前記並列回路とからなる直列回路を交流電源に
接続し、第1,第2および第3のリレーを駆動する駆動
回路を設け、前記駆動回路は、前記各リレーの開閉を指
示する駆動信号発生手段と、交流電源のゼロボルト点に
同期した信号を発生する電源同期信号発生手段と、前記
第3のリレー接点の開閉状態に応じた信号を発生する接
点信号発生手段と、前記電源同期信号発生手段からの同
期信号と前記接点信号発生手段からの接点信号とを入力
しその時間差を測定する時間差測定手段と、前記時間差
測定手段の測定信号に基づき前記各リレーの駆動位相を
決定する駆動位相決定手段と、前記駆動位相決定手段か
らの出力信号を受けて前記各リレー接点を開閉する接点
開閉手段とを備え、前記第1および第2のヒータが非通
電状態で前記第1および第2のリレーを切り替えた後、
前記第3のリレーを交流電源のゼロボルト点付近で開閉
するようにしたことを第1の課題解決手段としている。
を達成するために、第1のヒータと第1のリレー接点と
の直列回路に第2のヒータと第2のリレー接点との直列
回路を並列接続し、前記第1のヒータと第2のヒータと
の接続点に第3のリレー接点を接続し、前記第3のリレ
ー接点と前記並列回路とからなる直列回路を交流電源に
接続し、第1,第2および第3のリレーを駆動する駆動
回路を設け、前記駆動回路は、前記各リレーの開閉を指
示する駆動信号発生手段と、交流電源のゼロボルト点に
同期した信号を発生する電源同期信号発生手段と、前記
第3のリレー接点の開閉状態に応じた信号を発生する接
点信号発生手段と、前記電源同期信号発生手段からの同
期信号と前記接点信号発生手段からの接点信号とを入力
しその時間差を測定する時間差測定手段と、前記時間差
測定手段の測定信号に基づき前記各リレーの駆動位相を
決定する駆動位相決定手段と、前記駆動位相決定手段か
らの出力信号を受けて前記各リレー接点を開閉する接点
開閉手段とを備え、前記第1および第2のヒータが非通
電状態で前記第1および第2のリレーを切り替えた後、
前記第3のリレーを交流電源のゼロボルト点付近で開閉
するようにしたことを第1の課題解決手段としている。
【0009】また、第2の目的を達成するために、上記
第1の課題解決手段に加えて、駆動回路は、接点開閉手
段の出力と接点信号発生手段からの接点信号とを入力し
両者の不一致から第3のリレーの不具合を検出するエラ
ー検出手段を備え、第3のリレーの不具合を検出した場
合は、第1から第3のリレーをすべてオフとするように
したことを第2の課題解決手段としている。
第1の課題解決手段に加えて、駆動回路は、接点開閉手
段の出力と接点信号発生手段からの接点信号とを入力し
両者の不一致から第3のリレーの不具合を検出するエラ
ー検出手段を備え、第3のリレーの不具合を検出した場
合は、第1から第3のリレーをすべてオフとするように
したことを第2の課題解決手段としている。
【0010】そして、第3の目的を達成するために、上
記第1の課題解決手段に加えて、駆動回路は、接点開閉
手段の出力と接点信号発生手段からの接点信号とを入力
し両者の不一致から第3のリレーの不具合を検出するエ
ラー検出手段を備え、第3のリレーの不具合を検出した
場合は、時間差測定手段の測定信号に代えて、第3のリ
レーの動作時間と復帰時間の代表値として予め与えてあ
るそれぞれの初期値を用いて第3のリレーを交流電源の
ゼロボルト点付近で開閉するようにしたことを第3の課
題解決手段としている。
記第1の課題解決手段に加えて、駆動回路は、接点開閉
手段の出力と接点信号発生手段からの接点信号とを入力
し両者の不一致から第3のリレーの不具合を検出するエ
ラー検出手段を備え、第3のリレーの不具合を検出した
場合は、時間差測定手段の測定信号に代えて、第3のリ
レーの動作時間と復帰時間の代表値として予め与えてあ
るそれぞれの初期値を用いて第3のリレーを交流電源の
ゼロボルト点付近で開閉するようにしたことを第3の課
題解決手段としている。
【0011】また、同じく第3の目的を達成するための
別の課題解決手段として、上記第1の課題解決手段に加
えて、駆動回路は、接点開閉手段の出力と接点信号発生
手段からの接点信号とを入力し両者の不一致から第3の
リレーの不具合を検出するエラー検出手段を備え、第3
のリレーの不具合を検出した場合は、第3のリレーの不
具合を検出する前の時間差測定手段の測定信号を用いて
第3のリレーを交流電源のゼロボルト点付近で開閉する
ようにしたことを第4の課題解決手段としている。
別の課題解決手段として、上記第1の課題解決手段に加
えて、駆動回路は、接点開閉手段の出力と接点信号発生
手段からの接点信号とを入力し両者の不一致から第3の
リレーの不具合を検出するエラー検出手段を備え、第3
のリレーの不具合を検出した場合は、第3のリレーの不
具合を検出する前の時間差測定手段の測定信号を用いて
第3のリレーを交流電源のゼロボルト点付近で開閉する
ようにしたことを第4の課題解決手段としている。
【0012】
【作用】本発明は上記第1の課題解決手段により、ヒー
タの通電電流を制御する第3のリレーは交流電源のゼロ
ボルト点でオン,オフするように学習制御されて、リレ
ー接点でのアーク放電の発生が抑えられる。
タの通電電流を制御する第3のリレーは交流電源のゼロ
ボルト点でオン,オフするように学習制御されて、リレ
ー接点でのアーク放電の発生が抑えられる。
【0013】また、第2の課題解決手段により、第3の
リレーの不具合が起こった時点で以後の加熱を禁止でき
、安全性を確保できる。
リレーの不具合が起こった時点で以後の加熱を禁止でき
、安全性を確保できる。
【0014】さらに、第3の課題解決手段または第4の
課題解決手段により、接点開閉手段の出力と接点信号発
生手段からの接点信号とが一致しなくなっても、ヒータ
の通電電流を制御する第3のリレーは、交流電源のゼロ
ボルト点付近でオン,オフされて電気加熱器の使用可能
期間を延長できる。
課題解決手段により、接点開閉手段の出力と接点信号発
生手段からの接点信号とが一致しなくなっても、ヒータ
の通電電流を制御する第3のリレーは、交流電源のゼロ
ボルト点付近でオン,オフされて電気加熱器の使用可能
期間を延長できる。
【0015】
【実施例】以下、本発明の第1の課題解決手段の実施例
を図1を参照しながら説明する。
を図1を参照しながら説明する。
【0016】図に示すように、第1のヒータ11と第1
のリレー接点12aの直列回路に第2のヒータ13と第
2のリレー接点14aの直列回路を並列接続し、第1の
ヒータ11と第2のヒータ13との接続点に第3のリレ
ー接点15aを接続し、この第3のリレー接点15aと
前記並列回路とからなる直列回路を交流電源16に接続
している。駆動回路17は第1のリレー12、第2のリ
レー14および第3のリレー15を駆動するもので、こ
の駆動回路17は、第1〜第3のリレー12,14,1
5の開閉を指示する駆動信号発生手段18、交流電源1
6のゼロボルト点に同期した信号を発生する電源同期信
号発生手段19、第3のリレー接点15aの開閉状態に
応じた信号を発生する接点信号発生手段20、電源同期
信号発生手段19からの同期信号と接点信号発生手段2
0からの接点信号とを入力しその時間差を測定する時間
差測定手段21と、この時間差測定手段21の測定信号
に基づき第3のリレー15の駆動位相を決定する駆動位
相決定手段22と、この駆動位相決定手段22からの出
力信号を受けて第3のリレー接点15aを開閉する接点
開閉手段23とを備えている。なお、24は駆動回路1
7の電源、25,26は全波整流器、27,28はフォ
トカップラである。この実施例において、駆動信号発生
手段18,時間差測定手段21,駆動位相決定手段22
,接点開閉手段23はワンチップのマイクロコンピュー
タによって実現している。そして、ここでは図示してい
ないが、本体操作部には2つのヒータのうち第1のヒー
タ11を選択するための第1のヒータスイッチと、第2
のヒータ13を選択するための第2のヒータスイッチと
、選択されたヒータの加熱量を設定するための加熱量設
定スイッチと、加熱を停止させる切りスイッチが設けら
れており、駆動信号発生手段18に接続されている。 駆動信号発生手段18は、選択されているヒータの加熱
量が設定された加熱量になるように所定の時間のうち任
意の時間第3のリレー15をオンさせ、残りの時間オフ
させるよう信号を出力する。また、別の加熱モードでは
、被加熱物の温度を検出する温度検出手段の出力をもと
に、被加熱物の温度が所定の温度よりも高いときはオフ
で、所定の温度よりも低くなるとオンの信号が出力され
る。
のリレー接点12aの直列回路に第2のヒータ13と第
2のリレー接点14aの直列回路を並列接続し、第1の
ヒータ11と第2のヒータ13との接続点に第3のリレ
ー接点15aを接続し、この第3のリレー接点15aと
前記並列回路とからなる直列回路を交流電源16に接続
している。駆動回路17は第1のリレー12、第2のリ
レー14および第3のリレー15を駆動するもので、こ
の駆動回路17は、第1〜第3のリレー12,14,1
5の開閉を指示する駆動信号発生手段18、交流電源1
6のゼロボルト点に同期した信号を発生する電源同期信
号発生手段19、第3のリレー接点15aの開閉状態に
応じた信号を発生する接点信号発生手段20、電源同期
信号発生手段19からの同期信号と接点信号発生手段2
0からの接点信号とを入力しその時間差を測定する時間
差測定手段21と、この時間差測定手段21の測定信号
に基づき第3のリレー15の駆動位相を決定する駆動位
相決定手段22と、この駆動位相決定手段22からの出
力信号を受けて第3のリレー接点15aを開閉する接点
開閉手段23とを備えている。なお、24は駆動回路1
7の電源、25,26は全波整流器、27,28はフォ
トカップラである。この実施例において、駆動信号発生
手段18,時間差測定手段21,駆動位相決定手段22
,接点開閉手段23はワンチップのマイクロコンピュー
タによって実現している。そして、ここでは図示してい
ないが、本体操作部には2つのヒータのうち第1のヒー
タ11を選択するための第1のヒータスイッチと、第2
のヒータ13を選択するための第2のヒータスイッチと
、選択されたヒータの加熱量を設定するための加熱量設
定スイッチと、加熱を停止させる切りスイッチが設けら
れており、駆動信号発生手段18に接続されている。 駆動信号発生手段18は、選択されているヒータの加熱
量が設定された加熱量になるように所定の時間のうち任
意の時間第3のリレー15をオンさせ、残りの時間オフ
させるよう信号を出力する。また、別の加熱モードでは
、被加熱物の温度を検出する温度検出手段の出力をもと
に、被加熱物の温度が所定の温度よりも高いときはオフ
で、所定の温度よりも低くなるとオンの信号が出力され
る。
【0017】つぎに、図2に基づいて動作を説明する。
まず、ステップ102と103で上記の第1のヒータス
イッチまたは第2のヒータスイッチが押されていないか
をチェックする。そして第1のヒータスイッチが押され
ていればステップ104へ進み、第1のヒータ11に通
電するために第1のリレー12を非通電状態でオンし、
第2のヒータスイッチが押されていればステップ105
へ進み、第2のヒータ13に通電するために第2のリレ
ー14を非通電状態でオンしてステップ106へ進む。 この時点では第3のリレー15はオフなので、第1のリ
レー12または第2のリレー14は任意のタイミングで
オンしてよい。ステップ106では設定された温度より
も低温かどうかを調べ、低温であればステップ107へ
進み、第3のリレー15のオン動作を行い、高温であれ
ばステップ108へ進み、第3のリレー15のオフ動作
を行なう。この第3のリレー15のオン動作とオフ動作
は交流電源16のゼロボルト点でリレー接点15aが開
閉するように制御されているが、その動作については後
述する。ステップ109で切りスイッチのチェックを行
い、押されていない場合は、そのまま加熱を継続するた
めステップ106に戻り、切りスイッチが押されていれ
ばステップ110で第3のリレー15を交流電源16の
ゼロボルトでオフさせた後、ヒータ切り替えのための第
1および第2のリレー12,13をオフさせる。このと
きも第3のリレー15は既にオフなので、第1のリレー
12および第2のリレー14は任意のタイミングでオフ
して構わない。
イッチまたは第2のヒータスイッチが押されていないか
をチェックする。そして第1のヒータスイッチが押され
ていればステップ104へ進み、第1のヒータ11に通
電するために第1のリレー12を非通電状態でオンし、
第2のヒータスイッチが押されていればステップ105
へ進み、第2のヒータ13に通電するために第2のリレ
ー14を非通電状態でオンしてステップ106へ進む。 この時点では第3のリレー15はオフなので、第1のリ
レー12または第2のリレー14は任意のタイミングで
オンしてよい。ステップ106では設定された温度より
も低温かどうかを調べ、低温であればステップ107へ
進み、第3のリレー15のオン動作を行い、高温であれ
ばステップ108へ進み、第3のリレー15のオフ動作
を行なう。この第3のリレー15のオン動作とオフ動作
は交流電源16のゼロボルト点でリレー接点15aが開
閉するように制御されているが、その動作については後
述する。ステップ109で切りスイッチのチェックを行
い、押されていない場合は、そのまま加熱を継続するた
めステップ106に戻り、切りスイッチが押されていれ
ばステップ110で第3のリレー15を交流電源16の
ゼロボルトでオフさせた後、ヒータ切り替えのための第
1および第2のリレー12,13をオフさせる。このと
きも第3のリレー15は既にオフなので、第1のリレー
12および第2のリレー14は任意のタイミングでオフ
して構わない。
【0018】つぎに、第3のリレー15のオン動作とオ
フ動作について説明する。図3は第3のリレー15を交
流電源16のゼロボルト点に同期させてオンさせるとき
の動作のフローチャート、図4(A)〜(D)は電源同
期信号発生手段19の出力a、第3のリレー接点15a
を開閉する接点開閉手段23の出力b、接点信号発生手
段20の入力c−d間に印加される電圧とその出力であ
る接点信号eの関係を示すタイミングチャートの一例で
、第3のリレー接点15aをオンするときの様子を示し
てある。図3のステップ119では、すでに第3のリレ
ー15がオンしている場合にはオン動作は必要ないので
第3のリレー15の状態を確認している。ステップ12
0で、電源同期信号発生手段19からの同期信号aの立
ち上がりを待ち、立ち上がりを検出すると、ステップ1
21で待ち時間t1だけ待った後ステップ122で第3
のリレー15をオンする信号を出力する。ここでt1は
図2のステップ101で予め決めてあり、この実施例で
は5msecにしている。つぎにステップ123,12
4にてオン信号を出力してから実際にリレー接点15a
がオンするまでの時間ton1を測定し、ステップ12
5で待ち時間t1を補正する。図4は実際にリレー接点
15aがオンするタイミングが交流電源16のゼロボル
ト点に同期しており、電源同期信号aと接点信号e1と
の時間差dt1がほぼゼロで、補正が不要な場合である
。また、電源同期信号aと接点信号e1との時間差dt
を測定するに際し、これら2つの信号は相前後するので
、この実施例では接点開閉信号bを出力してから実際に
リレー接点15aがオンするまでの時間tonを測定し
、予め求めていた電源周期T0をもとに演算によって求
めている。すなわち、 dt1=T0−t1−ton1
……
(1)である。
フ動作について説明する。図3は第3のリレー15を交
流電源16のゼロボルト点に同期させてオンさせるとき
の動作のフローチャート、図4(A)〜(D)は電源同
期信号発生手段19の出力a、第3のリレー接点15a
を開閉する接点開閉手段23の出力b、接点信号発生手
段20の入力c−d間に印加される電圧とその出力であ
る接点信号eの関係を示すタイミングチャートの一例で
、第3のリレー接点15aをオンするときの様子を示し
てある。図3のステップ119では、すでに第3のリレ
ー15がオンしている場合にはオン動作は必要ないので
第3のリレー15の状態を確認している。ステップ12
0で、電源同期信号発生手段19からの同期信号aの立
ち上がりを待ち、立ち上がりを検出すると、ステップ1
21で待ち時間t1だけ待った後ステップ122で第3
のリレー15をオンする信号を出力する。ここでt1は
図2のステップ101で予め決めてあり、この実施例で
は5msecにしている。つぎにステップ123,12
4にてオン信号を出力してから実際にリレー接点15a
がオンするまでの時間ton1を測定し、ステップ12
5で待ち時間t1を補正する。図4は実際にリレー接点
15aがオンするタイミングが交流電源16のゼロボル
ト点に同期しており、電源同期信号aと接点信号e1と
の時間差dt1がほぼゼロで、補正が不要な場合である
。また、電源同期信号aと接点信号e1との時間差dt
を測定するに際し、これら2つの信号は相前後するので
、この実施例では接点開閉信号bを出力してから実際に
リレー接点15aがオンするまでの時間tonを測定し
、予め求めていた電源周期T0をもとに演算によって求
めている。すなわち、 dt1=T0−t1−ton1
……
(1)である。
【0019】つぎに、待ち時間t1の補正処理について
説明する。図5(A)〜(D)はリレー接点15aが閉
じるのが早すぎた場合を示した図で、電源同期信号aと
接点信号e2との時間差dt2が生じている。そこで、
t2+dt2を求めてこれを次回の待ち時間t3とする
。ところで、次回の待ち時間となるT2+dt2は、(
1)式より t2+dt2=t2+(T0−t2−ton2)=
T0−ton2 ……(2)であるから、 t3=T0−ton2
……(3)として演算を簡単にしている。リレー接
点15aの閉じるのが遅すぎた場合も、同様にしてつぎ
の待ち時間を補正している。
説明する。図5(A)〜(D)はリレー接点15aが閉
じるのが早すぎた場合を示した図で、電源同期信号aと
接点信号e2との時間差dt2が生じている。そこで、
t2+dt2を求めてこれを次回の待ち時間t3とする
。ところで、次回の待ち時間となるT2+dt2は、(
1)式より t2+dt2=t2+(T0−t2−ton2)=
T0−ton2 ……(2)であるから、 t3=T0−ton2
……(3)として演算を簡単にしている。リレー接
点15aの閉じるのが遅すぎた場合も、同様にしてつぎ
の待ち時間を補正している。
【0020】図6は、第3のリレー15を交流電源16
のゼロボルト点に同期させてオフさせるときの動作のフ
ローチャート、図7(A)〜(D)はタイミングチャー
トで、リレー接点15aの開くのが早すぎた場合を示し
た図である。この第3のリレー15をオフさせるときも
上記のオン動作と同じく、接点開閉手段23のオフ出力
から接点信号発生手段20の出力までの時間toff4
を測定して、つぎの待ち時間を補正することによって、
交流電源16のゼロボルト点に同期させている。ただし
、オフ動作の場合には、接点信号発生手段20の出力信
号eにはゼロボルト点付近でパルスが生じるので、図6
のステップ134の判断は「e信号が0.5msec以
上Highか?」にしている。また、第3のリレー15
をオフするときに、第3のリレー接点15aのオフする
タイミングがゼロボルト点を超えて一旦アーク放電が始
まると、電圧がほぼ0になるまで半周期にわたって持続
するので、ステップ135の待ち時間の補正では、ゼロ
ボルト点よりさらに0.4msecないし1msec前
でオフするようにしている。上記の動作を繰り返すこと
により、第1および第2のリレー12,14は常に第1
および第2ヒータ11,13が非通電状態で切り換えら
れ、第3のリレー15は交流電源16のゼロボルト点で
オン,オフされるから、小型で安価なリレーによって電
力の制御を行なうことができる。また、特に電力制御用
のリレーはただ1つとすることができる。なお、この実
施例ではヒータは2つとしたが、同様の構成で増やせる
ことは明白である。
のゼロボルト点に同期させてオフさせるときの動作のフ
ローチャート、図7(A)〜(D)はタイミングチャー
トで、リレー接点15aの開くのが早すぎた場合を示し
た図である。この第3のリレー15をオフさせるときも
上記のオン動作と同じく、接点開閉手段23のオフ出力
から接点信号発生手段20の出力までの時間toff4
を測定して、つぎの待ち時間を補正することによって、
交流電源16のゼロボルト点に同期させている。ただし
、オフ動作の場合には、接点信号発生手段20の出力信
号eにはゼロボルト点付近でパルスが生じるので、図6
のステップ134の判断は「e信号が0.5msec以
上Highか?」にしている。また、第3のリレー15
をオフするときに、第3のリレー接点15aのオフする
タイミングがゼロボルト点を超えて一旦アーク放電が始
まると、電圧がほぼ0になるまで半周期にわたって持続
するので、ステップ135の待ち時間の補正では、ゼロ
ボルト点よりさらに0.4msecないし1msec前
でオフするようにしている。上記の動作を繰り返すこと
により、第1および第2のリレー12,14は常に第1
および第2ヒータ11,13が非通電状態で切り換えら
れ、第3のリレー15は交流電源16のゼロボルト点で
オン,オフされるから、小型で安価なリレーによって電
力の制御を行なうことができる。また、特に電力制御用
のリレーはただ1つとすることができる。なお、この実
施例ではヒータは2つとしたが、同様の構成で増やせる
ことは明白である。
【0021】つぎに、第2の課題解決手段の実施例につ
いて図7を参照しながら説明する。なお、上記実施例と
同じ構成要素には同一符号を付して説明を省略する。
いて図7を参照しながら説明する。なお、上記実施例と
同じ構成要素には同一符号を付して説明を省略する。
【0022】図に示すように、エラー検出手段29は接
点開閉手段30の出力信号bと接点信号発生手段20の
出力信号eとを入力して両者の不一致から第3のリレー
15の不具合を検出し、このエラー検出手段29の出力
に基づいて接点開閉手段30が第1〜第3のリレー12
,14,15をオフにし加熱を停止する。この実施例に
おいて、エラー検出手段29もワンチップのマイクロコ
ンピュータによって実現している。
点開閉手段30の出力信号bと接点信号発生手段20の
出力信号eとを入力して両者の不一致から第3のリレー
15の不具合を検出し、このエラー検出手段29の出力
に基づいて接点開閉手段30が第1〜第3のリレー12
,14,15をオフにし加熱を停止する。この実施例に
おいて、エラー検出手段29もワンチップのマイクロコ
ンピュータによって実現している。
【0023】上記構成において、その動作を図8のフロ
ーチャートに沿って説明する。ステップ101からステ
ップ108とステップ110,111の処理は上記第1
の課題解決手段の実施例と同様で、ステップ109の前
にエラー検出手段29の出力をチェックするための処理
ステップ112を追加している。そして、エラー検出手
段29の出力から第3のリレー15に不都合が生じたこ
とを検出すると、ステップ113で第1〜第3のリレー
12,14,15をともにオフにして停止する。なお、
上記実施例では、第1〜第3のリレー12,14,15
をともにオフにして停止するようにしたが、第3のリレ
ー15をオフにした後、ブザーやランプなどを用いて警
告し、使用者の注意を喚起することもできるのはいうま
でもない。
ーチャートに沿って説明する。ステップ101からステ
ップ108とステップ110,111の処理は上記第1
の課題解決手段の実施例と同様で、ステップ109の前
にエラー検出手段29の出力をチェックするための処理
ステップ112を追加している。そして、エラー検出手
段29の出力から第3のリレー15に不都合が生じたこ
とを検出すると、ステップ113で第1〜第3のリレー
12,14,15をともにオフにして停止する。なお、
上記実施例では、第1〜第3のリレー12,14,15
をともにオフにして停止するようにしたが、第3のリレ
ー15をオフにした後、ブザーやランプなどを用いて警
告し、使用者の注意を喚起することもできるのはいうま
でもない。
【0024】つぎに、第3の課題解決手段の実施例につ
いて説明する。なお、上記実施例と同じ構成要素には同
一符号を付して説明を省略する。
いて説明する。なお、上記実施例と同じ構成要素には同
一符号を付して説明を省略する。
【0025】図7におけるエラー検出手段29が第3の
リレー15の不具合を検出した場合は、時間差測定手段
21の測定信号に代えて、第3のリレー15の動作時間
と復帰時間の代表値として予め与えてあるそれぞれの初
期値を用いて第3のリレー15を交流電源16のゼロボ
ルト点付近で開閉するようにしている。すなわち、エラ
ー検出手段29の入力は交流電源16に接続されている
ので、雷サージや各種機器からのノイズ,強電界などに
さらされることがあり、一時的にエラー検出手段29が
不具合を検出した後、しばらくして原因が消滅すると正
常に復帰することがある。そこで、接点開閉手段30は
エラー検出手段29の出力を受けて、それまでの第3の
リレー15の学習制御を中止し、図2のステップ101
で予め決めてある初期値を用いて第3のリレー15を制
御する。この実施例では初期値は5msecにしている
。
リレー15の不具合を検出した場合は、時間差測定手段
21の測定信号に代えて、第3のリレー15の動作時間
と復帰時間の代表値として予め与えてあるそれぞれの初
期値を用いて第3のリレー15を交流電源16のゼロボ
ルト点付近で開閉するようにしている。すなわち、エラ
ー検出手段29の入力は交流電源16に接続されている
ので、雷サージや各種機器からのノイズ,強電界などに
さらされることがあり、一時的にエラー検出手段29が
不具合を検出した後、しばらくして原因が消滅すると正
常に復帰することがある。そこで、接点開閉手段30は
エラー検出手段29の出力を受けて、それまでの第3の
リレー15の学習制御を中止し、図2のステップ101
で予め決めてある初期値を用いて第3のリレー15を制
御する。この実施例では初期値は5msecにしている
。
【0026】上記構成において、その動作を図9のフロ
ーチャートに沿って説明する。ステップ101からステ
ップ111までは上記実施例と同じである。ステップ1
12でエラー検出手段29の出力から第3のリレー15
をはじめとする何らかの不具合が生じたことを検出する
と、ステップ115へ進みエラーフラグをセットし、不
具合がない場合は、ステップ114へ進みエラーフラグ
をクリアする。図10は第3のリレー15をオンすると
きのフローチャートで、ステップ116でエラーフラグ
がセットされているとステップ220へ進み、図9のス
テップ101で与えられている初期値に基づいて第3の
リレー15をオンさせる。この場合にはつぎの待ち時間
は計算されず初期値のままである。図11は第3のリレ
ー15をオフするときのフローチャートであり、オンの
ときと同様に初期値に基づいて制御されつぎの待ち時間
は計算されず初期値のままである。上記した構成ならび
に動作によって、エラー検出手段29が一時的に不具合
を検出している間は、予め与えられている待ち時間を使
って第3のリレー15をゼロボルト点付近で制御するこ
とができる。
ーチャートに沿って説明する。ステップ101からステ
ップ111までは上記実施例と同じである。ステップ1
12でエラー検出手段29の出力から第3のリレー15
をはじめとする何らかの不具合が生じたことを検出する
と、ステップ115へ進みエラーフラグをセットし、不
具合がない場合は、ステップ114へ進みエラーフラグ
をクリアする。図10は第3のリレー15をオンすると
きのフローチャートで、ステップ116でエラーフラグ
がセットされているとステップ220へ進み、図9のス
テップ101で与えられている初期値に基づいて第3の
リレー15をオンさせる。この場合にはつぎの待ち時間
は計算されず初期値のままである。図11は第3のリレ
ー15をオフするときのフローチャートであり、オンの
ときと同様に初期値に基づいて制御されつぎの待ち時間
は計算されず初期値のままである。上記した構成ならび
に動作によって、エラー検出手段29が一時的に不具合
を検出している間は、予め与えられている待ち時間を使
って第3のリレー15をゼロボルト点付近で制御するこ
とができる。
【0027】つぎに、第4の課題解決手段の実施例につ
いて説明する。なお、上記実施例と同じ構成要素には同
一符号を付して説明を省略する。
いて説明する。なお、上記実施例と同じ構成要素には同
一符号を付して説明を省略する。
【0028】図7におけるエラー検出手段29が第3の
リレー15の不具合を検出した場合は、第3のリレー1
5の不具合を検出する前の時間差測定手段21の測定信
号を用いて第3のリレー15を交流電源16にゼロボル
ト点付近で開閉するようにしている。
リレー15の不具合を検出した場合は、第3のリレー1
5の不具合を検出する前の時間差測定手段21の測定信
号を用いて第3のリレー15を交流電源16にゼロボル
ト点付近で開閉するようにしている。
【0029】上記構成において図12,図13を参照し
ながら動作を説明すると、上記第3の実施例と同様に、
エラー検出手段29の出力から第3のリレー15をはじ
めとする何らかの不具合が生じたことを検出した場合に
は、エラーフラグがセットされており、ステップ116
でこのエラーフラグをチェックする。そして不具合が生
じる前に求めておいた待ち時間が使用され、この待ち時
間は不具合が解消されるまで保持される。この実施例で
は、正常時に学習制御されていた待ち時間が使用される
ので、機器の個体ばらつきと経時変化が補正されており
精度を高くできるものである。上記した構成ならびに動
作によって、エラー検出手段29が一時的に不具合を検
出している間は、正常なときの待ち時間を使って第3の
リレー15をゼロボルト点付近で制御することができる
。
ながら動作を説明すると、上記第3の実施例と同様に、
エラー検出手段29の出力から第3のリレー15をはじ
めとする何らかの不具合が生じたことを検出した場合に
は、エラーフラグがセットされており、ステップ116
でこのエラーフラグをチェックする。そして不具合が生
じる前に求めておいた待ち時間が使用され、この待ち時
間は不具合が解消されるまで保持される。この実施例で
は、正常時に学習制御されていた待ち時間が使用される
ので、機器の個体ばらつきと経時変化が補正されており
精度を高くできるものである。上記した構成ならびに動
作によって、エラー検出手段29が一時的に不具合を検
出している間は、正常なときの待ち時間を使って第3の
リレー15をゼロボルト点付近で制御することができる
。
【0030】
【発明の効果】以上の実施例から明らかなように本発明
によれば、各リレー接点を開閉する接点開閉手段は、第
1および第2のヒータが非通電状態で第1および第2の
リレーを切り替えた後、第3のリレーを交流電源のゼロ
ボルト点付近で開閉するようにしているから、小型で安
価なリレーを使用して周期的なリレーのオン,オフによ
る電力調節を行なうことができ加熱調理器などに用いれ
ば調理性能が向上して有用である。また、第3のリレー
の不具合を検出して直ちに3つのリレーともオフするよ
うにしているので、電気加熱器の安全性を高めることが
できるものである。また、第3のリレーの一時的な不具
合に対しては初期値または正常時のオン時間とオフ時間
を用いて制御するようにしているので、加熱機器の使用
期間を延長できるものである。
によれば、各リレー接点を開閉する接点開閉手段は、第
1および第2のヒータが非通電状態で第1および第2の
リレーを切り替えた後、第3のリレーを交流電源のゼロ
ボルト点付近で開閉するようにしているから、小型で安
価なリレーを使用して周期的なリレーのオン,オフによ
る電力調節を行なうことができ加熱調理器などに用いれ
ば調理性能が向上して有用である。また、第3のリレー
の不具合を検出して直ちに3つのリレーともオフするよ
うにしているので、電気加熱器の安全性を高めることが
できるものである。また、第3のリレーの一時的な不具
合に対しては初期値または正常時のオン時間とオフ時間
を用いて制御するようにしているので、加熱機器の使用
期間を延長できるものである。
【図1】本発明の一実施例の電気加熱器のヒータ駆動装
置のブロック図
置のブロック図
【図2】同ヒータ駆動装置の動作フローチャート
【図3
】同ヒータ駆動装置の交流電源のゼロ点に同期させて第
3のリレーをオンさせるフローチャート
】同ヒータ駆動装置の交流電源のゼロ点に同期させて第
3のリレーをオンさせるフローチャート
【図4】同ヒー
タ駆動装置の第3のリレーのオン時のタイミングチャー
ト
タ駆動装置の第3のリレーのオン時のタイミングチャー
ト
【図5】同ヒータ駆動装置の第3のリレーのオフ時のタ
イミングチャート
イミングチャート
【図6】同ヒータ駆動装置の交流電源のゼロ点に同期さ
せて第3のリレーをオフさせるフローチャート
せて第3のリレーをオフさせるフローチャート
【図7】
本発明の他の実施例の電気加熱器のヒータ駆動装置のブ
ロック図
本発明の他の実施例の電気加熱器のヒータ駆動装置のブ
ロック図
【図8】同ヒータ駆動装置の動作フローチャート
【図9
】本発明の別の実施例の電気加熱器のヒータ駆動装置の
動作フローチャート
】本発明の別の実施例の電気加熱器のヒータ駆動装置の
動作フローチャート
【図10】同ヒータ駆動装置の第3のリレーをオンさせ
るフローチャート
るフローチャート
【図11】同ヒータ駆動装置の第3のリレーをオフさせ
るフローチャート
るフローチャート
【図12】本発明の別の実施例の電気加熱器のヒータ駆
動装置の第3のリレーをオンさせるフローチャート
動装置の第3のリレーをオンさせるフローチャート
【図
13】本発明の別の実施例の電気加熱器のヒータ駆動装
置の第3のリレーをオフさせるフローチャート
13】本発明の別の実施例の電気加熱器のヒータ駆動装
置の第3のリレーをオフさせるフローチャート
【図14
】従来の電気加熱器のヒータ駆動装置のブロック図
】従来の電気加熱器のヒータ駆動装置のブロック図
11 第1のヒータ
12 第1のリレー
12a 第1のリレー接点
13 第2のヒータ
14 第2のリレー
14a 第2のリレー接点
15 第3のリレー
15a 第3のリレー接点
16 交流電源
17 駆動回路
18 駆動信号発生手段
19 電源同期信号発生手段
20 接点信号発生手段
21 時間差測定手段
22 駆動位相決定手段
23 接点開閉手段
Claims (4)
- 【請求項1】第1のヒータと第1のリレー接点との直列
回路に第2のヒータと第2のリレー接点との直列回路を
並列接続し、前記第1のヒータと第2のヒータとの接続
点に第3のリレー接点を接続し、前記第3のリレー接点
と前記並列回路とからなる直列回路を交流電源に接続し
、第1,第2および第3のリレーを駆動する駆動回路を
設け、前記駆動回路は、前記各リレーの開閉を指示する
駆動信号発生手段と、交流電源のゼロボルト点に同期し
た信号を発生する電源同期信号発生手段と、前記第3の
リレー接点の開閉状態に応じた信号を発生する接点信号
発生手段と、前記電源同期信号発生手段からの同期信号
と前記接点信号発生手段からの接点信号とを入力しその
時間差を測定する時間差測定手段と、前記時間差測定手
段の測定信号に基づき前記各リレーの駆動位相を決定す
る駆動位相決定手段と、前記駆動位相決定手段からの出
力信号を受けて前記各リレー接点を開閉する接点開閉手
段とを備え、前記第1および第2のヒータが非通電状態
で前記第1および第2のリレーを切り替えた後、前記第
3のリレーを交流電源のゼロボルト点付近で開閉するよ
うにしてなる電気加熱器のヒータ駆動装置。 - 【請求項2】駆動回路は、接点開閉手段の出力と接点信
号発生手段からの接点信号とを入力し両者の不一致から
第3のリレーの不具合を検出するエラー検出手段を備え
、第3のリレーの不具合を検出した場合は、第1から第
3のリレーをすべてオフとするようにしてなる請求項1
記載の電気加熱器のヒータ駆動装置。 - 【請求項3】駆動回路は、接点開閉手段の出力と接点信
号発生手段からの接点信号とを入力し両者の不一致から
第3のリレーの不具合を検出するエラー検出手段を備え
、第3のリレーの不具合を検出した場合は、時間差測定
手段の測定信号に代えて、第3のリレーの動作時間と復
帰時間の代表値として予め与えてあるそれぞれの初期値
を用いて第3のリレーを交流電源のゼロボルト点付近で
開閉するようにしてなる請求項1記載の電気加熱器のヒ
ータ駆動装置。 - 【請求項4】駆動回路は、接点開閉手段の出力と接点信
号発生手段からの接点信号とを入力し両者の不一致から
第3のリレーの不具合を検出するエラー検出手段を備え
、第3のリレーの不具合を検出した場合は、第3のリレ
ーの不具合を検出する前の時間差測定手段の測定信号を
用いて第3のリレーを交流電源のゼロボルト点付近で開
閉するようにしてなる請求項1記載の電気加熱器のヒー
タ駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3015165A JPH04254116A (ja) | 1991-02-06 | 1991-02-06 | 電気加熱器のヒータ駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3015165A JPH04254116A (ja) | 1991-02-06 | 1991-02-06 | 電気加熱器のヒータ駆動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04254116A true JPH04254116A (ja) | 1992-09-09 |
Family
ID=11881190
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3015165A Pending JPH04254116A (ja) | 1991-02-06 | 1991-02-06 | 電気加熱器のヒータ駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04254116A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014113230A (ja) * | 2012-12-07 | 2014-06-26 | Panasonic Corp | 食器洗い機 |
-
1991
- 1991-02-06 JP JP3015165A patent/JPH04254116A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014113230A (ja) * | 2012-12-07 | 2014-06-26 | Panasonic Corp | 食器洗い機 |
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